https://frosthead.com

Kako ljudski mozak prati brzinu od 100 km / h

Baciti bejzbol je teško. Kao što je xkcd jučer istaknuo, precizno izbacivanje udarca zahtijeva da bacač pusti loptu u izuzetno preciznom trenutku - čineći to više od pola milisekunde prerano ili prekasno, uzrokuje da u potpunosti propusti zonu udara. Budući da treba puno više vremena (punih pet milisekundi) samo za naše živčane impulse da prekriju udaljenost naše ruke, ovaj podvig zahtijeva mozak da pošalje signal u ruku da pusti loptu puno prije nego što je ruka postigla svoje pravilno bacanje položaj.

Jedan podvig, koji je još teži od bacanja brze lopte, ipak može biti pogodak. Došlo je 100 milisekundi odgoda između trenutka kada vaše oči vide predmet i trenutka kad ga vaš mozak registrira. Kao rezultat toga, kad tijesto vidi brzu loptu kako leti brzinom od 100 km / h, već je pomaklo dodatnih 12, 5 stopa u trenutku kada je njegov ili njezin mozak stvarno registrirao svoju lokaciju.

Kako, dakle, tijesto ikad uspije uspostaviti kontakt s brzinama od 100 mph - ili, u tom slučaju, promjenama na 75 mph?

U studiji objavljenoj danas u časopisu Neuron, istraživači UC Berkeleyja koristili su fMRI (funkcionalno snimanje magnetskom rezonancom) kako bi precizirali mehanizme predviđanja u mozgu koji omogućuju hitterima da prate padine (i omogućuju svim vrstama ljudi da zamisle putove pokretnih objekata u general). Otkrili su da je mozak sposoban učinkovito "gurati" predmete naprijed u njihovoj putanji od trenutka kada ih prvi put vidi, simulirajući njihov put u skladu s njihovim smjerom i brzinom i omogućujući nam da nesvjesno projiciramo gdje će biti trenutak kasnije.

Istraživački tim stavio je sudionike u fMRI aparat (koji mjeri protok krvi u različite dijelove mozga u stvarnom vremenu) i naterali ih da gledaju ekran koji prikazuje "efekt povlačenja bljeskalice" (dolje), vizualnu iluziju u kojoj se kreće pozadina uzrokuje da mozak pogrešno protumači kratko trepnute nepomične predmete kao pokretne. "Mozak interpretira bljeskove kao dio pokretne pozadine, i stoga koristi svoj mehanizam predviđanja da nadoknadi kašnjenja u obradi", rekao je Gerrit Maus, vodeći autor spisa, u izjavi za tisak.

Budući da su mozgovi sudionika mislili da se ove kratko blještave kutije kreću, istraživači su hipotetirali da će područje njihovog mozga odgovorno za predviđanje kretanja predmeta pokazati pojačanu aktivnost. Slično tome, kada je prikazan videozapis u kojem se pozadina nije kretala, a treperi predmeti stvarno, isti mehanizam predviđanja pokreta uzrokovao bi sličnu aktivnost neurona. U oba slučaja, V5 područje njihovog vizualnog korteksa pokazalo je izrazitu aktivnost, što sugerira da je ovo područje dom mogućnosti predviđanja pokreta koje nam omogućuju praćenje objekata koji se brzo kreću.

Prije toga, u drugom istraživanju, isti tim ubacio se u područje V5 koristeći transkranijalnu magnetsku stimulaciju (koja ometa rad mozga) kako bi poremetio područje i utvrdio da su sudionici manje učinkoviti u predviđanju kretanja objekata. "Sada ne samo da možemo vidjeti ishod predviđanja u području V5, nego također možemo pokazati da je uzročno uključeno u to što nam omogućuje da precizno vidimo predmete na predviđenim pozicijama", rekao je Maus.

Nije pretjerano pretpostaviti da je ovaj mehanizam predviđanja kod pojedinih ljudi sofisticiraniji od drugih - zbog čega bi većina nas udarala kad pokuša da pogodi brzi krug bacača velike lige.

Neuspjeh u ovom mehanizmu mogao bi biti na djelu, kažu istraživači, kod ljudi koji imaju poremećaje percepcije pokreta kao što je akinetopsija, što ostavlja mogućnost da nepomični predmeti vide potpuno netaknuti, ali čini osobu u biti slijepom za bilo što u pokretu. Bolje razumijevanje kako nam neurološka aktivnost u regiji V5 - zajedno s ostalim dijelovima mozga - omogućava praćenje i predviđanje kretanja, dugoročno bi nam moglo pomoći u razvoju tretmana za ove vrste poremećaja.

Kako ljudski mozak prati brzinu od 100 km / h